Jei jau žiūrėjote plėšrūnasPastebėjau taktinį pranašumą, kurį jis suteikė ateiviui kariui dėl savo karščio matymo. Tiesą sakant, net ir turėdami galingą kamufliažą, Olandas ir jo komanda pateko į didelę bėdą.

Tačiau iš tikrųjų atrodo, kad grobis gali būti tas, kuris gali pajusti infraraudonųjų spindulių spektrą. Tyrimai dabar atskleidė, kad šis unikalus gebėjimas gali būti visas žmogaus sukurtas. Iki kai kurių mažiausių žinduolių nugaros plaukų.

Ne su mano plaukais nugara

Smulkūs žinduoliai, tokie kaip vėgėlės ir graužikai, turi kailį, kuris sujungia kelių tipų plaukus į storą apsauginį sluoksnį. Kailis turi išlaikyti gyvūną santykinai šiltą ir sausą bei apsaugoti jį nuo natūralių elementų. Bet kas, jei jis taip pat galėtų apsaugoti nuo plėšrūnų? Tarp šio kailio guli specialūs „apsauginiai plaukeliai“, kurie, mokslininkų nuomone, dabar veikia kaip tikslūs infraraudonųjų spindulių jutikliai.

Apsauginiai plaukai sudaro nuo 1% iki 3% kailio. Plaukai paprastai išsikiša tiesiai ir tam tikru laipsniu išsiskiria iš likusio kailio. Apsauginiai plaukai taip pat linkę turėti šiek tiek išskirtinį dryžių raštą, kurio nematyti kitų tipų žinduolių plaukuose.

Daugelį metų mokslininkus glumino periodiniai juostelių raštai, pastebėti apsauginiuose mažų žinduolių plaukuose. Šios gijos rodo vidines juostas, išdėstytas 6–12 μm intervalais. Jei neseniai žiūrėjote į elektromagnetinį spektrografą, galite suprasti, kad jis labai atitinka infraraudonųjų spindulių bangų ilgį. Tai rodo neatpažintą funkciją – galbūt gebėjimą pajusti infraraudonąją šviesą. Tiesą sakant, šie bangų ilgiai apima tą pačią infraraudonųjų spindulių spektro dalį, kurią naudoja šiluminės raketos ir termovizoriai.

Ši savybė turėjo akivaizdžios naudos išgyvenant naktiniams gyvūnams ir labai plėšrūnams. Tai galėtų suteikti mažam padarui galimybę aptikti iš užpakalio artėjančius šiltos šilumos šaltinius, tokius kaip plėšrūnai. Nereikia dėti akių į pakaušį ir amžinai žiūrėti į tai, kas yra per petį. Jei jūsų šiluminiai jutimai užfiksuoja kažką šilto, artėjančio iš užpakalio, gali būti naudinga iššokti.

Tyrėjai savo tyrimus sutelkė į trijų tipų apsauginius plaukus: Myotome, TJis yra namų pelė Anchinus agilis, Į pelę panašus marsupial Sorex araneos, paprastasis stribas. Nepaisant daugybės rūšių skirtumų, apsauginiai plaukai turi tam tikrų panašumų. Jų rezultatai parodė, kad nepaisant evoliucinių skirtumų, apimančių milijonus ir milijonus metų, šios rūšys turi labai panašias mikroskopines plaukų struktūras, kurios, atrodo, yra suderintos su 8–12 mikrometrų bangos ilgiais – idealiai tinka šiluminiam vaizdavimui.

Jei paimsime naminę pelę kaip puikų pavyzdį, ūsai turi gerai išvystytą struktūrą. Manoma, kad platesnės apsauginių plaukų dalys, vadinamos „skydu“, veikia kaip infraraudonųjų spindulių sugėrikliai. Juose yra du vamzdeliai, sujungti membrana, su oro ertmėmis, periodiškais maždaug 10 μm intervalais. Prie skydo srities pagrindo plaukai susiaurėja, o vietoj oro įdubimų plaukuose panašiais intervalais susidaro ryškios tamsios juostos. Manoma, kad siauros dalys padeda sutelkti absorbuotą infraraudonųjų spindulių energiją į plaukų pagrindą. Po to seka gana kintama „debesų“ sekcija su tamsiais pusrutuliais, išdėstytais aplink plaukų ašį. Manoma, kad tai veikia kaip „spektrinis filtras“, spinduliuojantis bangų ilgius, esančius už 8–12 mikrometrų diapazono. Skaičiavimai rodo, kad debesų filtras reiškia, kad infraraudonųjų spindulių energija šiame kritinio bangos ilgio diapazone sudaro 72% „signalo“, pasiekiančio plauko pagrindą, o ne tik 33% kitaip. Paskutinėje kolonėlės dalyje yra smulkesnės juostos, tik 6 µm atstumu viena nuo kitos.

Manoma, kad gijos veikia panašiai kaip infraraudonųjų spindulių antenos, o jų standžios tiesios linijos ir periodinės linijos veikia kaip šiluminiai detektoriai. Atrodo, kad pačios linijos yra pagamintos iš infraraudoniesiems spinduliams skaidrios biologinės medžiagos su skirtingais lūžio rodikliais. Tyrėjai tai lygina su žmogaus sukurtu išradimu, vadinamu Fiber Bragg Grid arba FBG. Šis prietaisas naudoja periodinį optinio pluošto lūžio rodiklio kitimą, kad sukurtų filtrą tam tikram bangos ilgiui. Apsauginiai plaukai galėtų naudoti to paties mechanizmo biologinę versiją, kad išfiltruotų dominantį infraraudonųjų spindulių bangos ilgį.

Tuo pačiu metu gyvūnas turi paimti signalą iš jutiklio elemento, esančio plauko apačioje. Tiesą sakant, tyrėjai išsiaiškino, kad naminė pelė iš tikrųjų turi Merkel ląsteles, išskirtinai išsidėsčiusias apsauginių plaukų apačioje, išdėstytas aplink pelės kamieną. Manoma, kad šios ląstelės gali būti atsakingos už infraraudonųjų spindulių pojūtį, nes patys plaukeliai veikia kaip antenos, nukreipiančios į juos infraraudonąją energiją.

Tyrėjai taip pat išsiplėtė tirdami, ar plėšrūnai taip pat prisitaikė prie to. Pažymėtina, kad jie nustatė, kad šaltakraujos gyvatės buvo beveik nematomos infraraudonųjų spindulių diapazone. Taip pat kačių priekinė šilumos emisija yra palyginti maža. Taigi, abu turi pranašumą medžiodami prieš žinduolius, turinčius šilumos jutimo gynybos mechanizmą. Tiesą sakant, šios būtybės yra ypač įgudusios medžioti peles ir kitus smulkius žinduolius, kaip ir galima tikėtis!

Tyrimas vis dar yra ankstyvoje stadijoje. Vis dar reikia dirbti, kad patvirtintume tikrąją šių apsauginių plaukų paskirtį. Nepaisant to, jų sudėtingos mikrostruktūros pateikia įtikinamų įrodymų, kad jie iš tikrųjų veikia kaip antenos, fiksuojančios infraraudonąją spinduliuotę jutimo tikslais.

Šių natūralių infraraudonųjų spindulių jutiklių atradimas nėra tik biologinis smalsumas. Tai netgi gali būti naudinga fotonikos srityje. Kontrolinių gijų gebėjimas veikti kaip mažytės infraraudonųjų spindulių antenos gali būti įkvėpimas naujiems optiniams įrenginiams arba esamų technologijų patobulinimams.

Be to, šis tyrimas gali turėti įtakos evoliucinei biologijai, suteikdamas naujų įžvalgų apie senąją žinduolių ir žvėrių plaukų kilmę. Milijonus metų trukęs apsauginių plaukų atsparumas rodo, kad jie suvaidino lemiamą vaidmenį išgyvenant ankstyvuosius žinduolius, galbūt kilusius dar tretiniame amžiuje.

Tačiau kai kurie smulkūs žinduoliai visada sugebėjo išvengti plėšrūnų, kurie sėlina už jų. Dabar galime turėti slaptų įžvalgų apie šį mažą triuką. Galbūt priežastis buvo ne jų akys ar aštrus vibracijų pojūtis, o paslėptas šilumos pojūtis, kuris visą laiką slypėjo kailyje.

Teminis vaizdas: „Laboratorinė pelė mg 3263„pagal [Rama]